(57)【要約】【課題】  複数のタンクにグレードの異なる洗浄水を貯水し、被洗浄物を単一の洗浄槽内に納めたまま、順次水質グレードを高めた洗浄水を給水して洗浄することにより洗浄水の消費量の節減を図り、被洗浄物の搬送機構を不要として、設備簡素化を図る。【解決手段】  被洗浄物を収容する単一の洗浄槽３と、水質のグレードの異なる洗浄水をそれぞれ貯水する複数のタンクＴ１，Ｔ２，Ｔ３と、ポンプＰ１，Ｐ２を含む給排水系統とを備え、前記給排水系統により、最もグレードの低い洗浄水を貯水したタンクＴ１から前記洗浄槽３に洗浄水を供給して被洗浄物を洗浄し、順次グレードの高い洗浄水をタンク貯水したタンクＴ２，Ｔ３から前記洗浄槽３に洗浄水を供給して洗浄する構成である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水質のグレードの異なる洗浄水を各々貯水する複数のタンク及び被洗浄物を収容する単一の洗浄槽を用い、
最もグレードの低い洗浄水を貯水したタンクから前記洗浄槽に洗浄水を供給して被洗浄物を洗浄し、順次グレードの高い洗浄水を貯水したタンクから前記洗浄槽に洗浄水を供給して洗浄することを特徴とする洗浄方法。
【請求項２】
前記洗浄槽に対する洗浄水の第１の入れ替え動作は、該洗浄水の供給元のタンクに当該洗浄水を戻した後、次のタンクから１ランクだけグレードの高い次の洗浄水を供給して行う請求項１記載の洗浄方法。
【請求項３】
前記洗浄槽に対する洗浄水の第２の入れ替え動作は、
最もグレードの低い洗浄水を貯水したタンクから前記洗浄槽に洗浄水を供給して被洗浄物を洗浄した後、該洗浄水を排水するステップと、
次のタンクから１ランクだけグレードの高い次の洗浄水を前記洗浄槽に供給して洗浄した後、該洗浄水を供給元のタンクよりも１ランクだけグレードの低い洗浄水を貯水していたタンクに移し替えるステップと、
最もグレードの高い洗浄水を貯水するタンクに対して新規洗浄水の供給を行うステップとを有する請求項１又は２記載の洗浄方法。
【請求項４】
グレードの高い洗浄水を貯水するタンクからオーバーフローした洗浄水は１ランクだけグレードの低い洗浄水を貯水するタンクに入るようになっている請求項１，２又は３記載の洗浄方法。
【請求項５】
被洗浄物を収容する単一の洗浄槽と、水質のグレードの異なる洗浄水をそれぞれ貯水する複数のタンクと、ポンプを含む給排水系統とを備え、
前記給排水系統により、最もグレードの低い洗浄水を貯水したタンクから前記洗浄槽に洗浄水を供給して被洗浄物を洗浄し、順次グレードの高い洗浄水を貯水したタンクから前記洗浄槽に洗浄水を供給して洗浄することを特徴とする洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド基板、チップ状電子部品を作製するための集合基板等のマガジンに収納して洗浄するのに適した被洗浄物の洗浄方法及び装置に係り、特に純水等の洗浄水を用いて洗浄する際に、単一の洗浄槽内に順次水質グレードを高めた水を給水して洗浄し、純水等の洗浄水の給水節減に好適で、設備設置の省スペース化、低コスト化に好適な洗浄方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信機器、情報機器を始めとした電子機器においては、電子回路を形成させる配線基板にインダクター、抵抗、キャパシター等の受動回路素子を内蔵させたハイブリッド基板を用いることが顕在化して来ている。
【０００３】
この種のハイブリッド基板においては、受動回路素子、回路配線を形成させる工程として酸洗い処理やアルカリ洗浄処理等を伴うが、これらの処理に使われる酸やアルカリが残留したままでは、ハンダ付け等の電子部品の実装工程に支障をきたしたり、時間の経過に伴う化学反応の促進によりハイブリッド基板に形成された素子、配線に経時変化や経時劣化をきたすことが知られており、洗浄水（純水、水道水或いは工業用水等）を用いた洗浄が不可欠とされている。
【０００４】
また、チップ状電子部品等の各種電子部品の作製過程で用いる集合基板においても、メッキ処理等の後工程での洗浄が必要となっている。
【０００５】
従来の洗浄装置は、被洗浄物を投入する洗浄槽を複数保有し、その複数の洗浄槽への洗浄水の入れ替えやオーバーフロー給水等を行いながら被洗浄物を各洗浄槽へ順番に搬送投入、取り出しを行ない、洗浄槽において所定の洗浄を施す方法をとっている。
【０００６】
また、洗浄水が１種類で、汚れの度合いにより複数の洗浄槽を設けている場合等においては、被洗浄物を搬送装置等を用いて各槽間を搬送して、順番に各槽に投入、取り出しを行なう必要がある。このため、被洗浄物の搬送装置が必要でコストが高く、装置サイズが大きく、設置スペースも大きくなってしまう欠点がある。
【０００７】
また、連続してつながった複数の洗浄槽を用いたオーバーフロー給水による洗浄装置として、被洗浄物の流れの下流において高グレードの洗浄水を給水し、被洗浄物の流れの上流において最も低グレードの洗浄水がオーバーフローし外部に排水されるようにした多段向流式の洗浄方法について、下記の特許文献１及び特許文献２で開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平７−１００４４４号公報
【特許文献２】特開平９−３０２４８７号公報
【０００９】
これらの特許文献１及び特許文献２の方法によると、被洗浄物が流れの上流に移動する都度、被洗浄物は洗浄槽から持ち上げられ、その間も、最上流から高グレードの洗浄水を給水し続けることになり、高グレードの洗浄水として用いる洗浄水（純水、水道水或いは工業用水等）の消費量が多大になってしまうという第１の問題が生じる。
【００１０】
更に、被洗浄物の搬送機構が必要になり、設置費用が嵩んでしまうという第２の問題が生じることに加えて、洗浄装置が大型化し、広い施設空間を必要とするという第３の問題が生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記の点に鑑み、複数のタンクにグレードの異なる洗浄水を貯水し、被洗浄物を単一の洗浄槽内に納めたまま、順次水質グレードを高めた洗浄水を給水して洗浄することにより洗浄水の消費量の節減を図り、被洗浄物の搬送機構を不要として、設備簡素化、設備費用の削減を図り、装置の小型化、ひいては施設空間の縮小化を可能とした洗浄方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１２】
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本願請求項１の発明に係る洗浄方法は、水質のグレードの異なる洗浄水を各々貯水する複数のタンク及び被洗浄物を収容する単一の洗浄槽を用い、
最もグレードの低い洗浄水を貯水したタンクから前記洗浄槽に洗浄水を供給して被洗浄物を洗浄し、順次グレードの高い洗浄水を貯水したタンクから前記洗浄槽に洗浄水を供給して洗浄することを特徴としている。
【００１４】
本願請求項２の発明に係る洗浄方法は、請求項１において、前記洗浄槽に対する洗浄水の第１の入れ替え動作が、該洗浄水の供給元のタンクに当該洗浄水を戻した後、次のタンクから１ランクだけグレードの高い次の洗浄水を供給して行うことを特徴としている。
【００１５】
本願請求項３の発明に係る洗浄方法は、請求項１又は２において、前記洗浄槽に対する洗浄水の第２の入れ替え動作が、
最もグレードの低い洗浄水を貯水したタンクから前記洗浄槽に洗浄水を供給して被洗浄物を洗浄した後、該洗浄水を排水するステップと、
次のタンクから１ランクだけグレードの高い次の洗浄水を前記洗浄槽に供給して洗浄した後、該洗浄水を供給元のタンクよりも１ランクだけグレードの低い洗浄水を貯水していたタンクに移し替えるステップと、
最もグレードの高い洗浄水を貯水するタンクに対して新規洗浄水の供給を行うステップとを有することを特徴としている。
【００１６】
本願請求項４の発明に係る洗浄方法は、請求項１，２又は３において、グレードの高い洗浄水を貯水するタンクからオーバーフローした洗浄水は１ランクだけグレードの低い洗浄水を貯水するタンクに入るようになっていることを特徴としている。
【００１７】
本願請求項５の発明に係る洗浄装置は、被洗浄物を収容する単一の洗浄槽と、水質のグレードの異なる洗浄水をそれぞれ貯水する複数のタンクと、ポンプを含む給排水系統とを備え、
前記給排水系統により、最もグレードの低い洗浄水を貯水したタンクから前記洗浄槽に洗浄水を供給して被洗浄物を洗浄し、順次グレードの高い洗浄水を貯水したタンクから前記洗浄槽に洗浄水を供給して洗浄することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る洗浄方法及び装置によれば、水質のグレードの異なる洗浄水を各々貯水する複数のタンク及び被洗浄物を収容する単一の洗浄槽を用い、最もグレードの低い洗浄水を貯水したタンクから前記洗浄槽に洗浄水を供給して被洗浄物を洗浄し、順次グレードの高い洗浄水を貯水したタンクから前記洗浄槽に洗浄水を供給して洗浄するため、新規に供給する水質のグレードの高い（清浄度の高い）洗浄水（純水、水道水或いは工業用水等）の消費量の節減が可能であり、被洗浄物の搬送機構が不要なため、設備の簡素化、設置費用の削減、装置の小型化、施設空間の縮小化が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態として、洗浄方法及び装置の実施の形態を図面に従って説明する。
【００２０】
図１乃至図３は本発明に係る洗浄方法及び装置の実施の形態であって、図１は複数のタンク、被洗浄物を収容した単一の洗浄槽、及びポンプを含む給排水系統を備えた洗浄装置の斜視図を示し、図２は給水源、タンクから洗浄槽に洗浄水を供給したり、洗浄槽から洗浄水をタンクに戻したり、排出口から廃棄したりするための給排水系統の配管図を示し、図３は洗浄槽及びタンクにおける洗浄水の入れ替えパターン図を、それぞれ示す。
【００２１】
図１に示すように、洗浄装置は、被洗浄物である複数枚の基板１（ハイブリッド基板やチップ状電子部品の集合基板等）を多数枚収納した被洗浄物保持具であるマガジン２を収容する洗浄槽３と、水質のグレードの異なる洗浄水をそれぞれ貯水する第１のタンクＴ１、第２のタンクＴ２、第３のタンクＴ３と、これら複数のタンクに順次給水したり（洗浄水を戻したり）、排水するためのポンプＰ１及び各タンクに貯水した水質グレードの異なる洗浄水を順次洗浄槽３に供給するポンプＰ２と、給水源から第３のタンクＴ３に水質グレードの最も高い水（本実施の形態では純水）を給水する給水パイプＨ１及び第１のタンクＴ１からオーバーフローした水質グレードの最も低い水を排水する排水パイプＨ２とを備えている。
【００２２】
第１〜第３のタンクＴ１〜Ｔ３は隣接配置されかつ上面が開口しており、グレードの高い洗浄水を貯水するタンクからオーバーフローした洗浄水は１ランクだけグレードの低い洗浄水を貯水するタンクに入るようになっている。つまり、第３のタンクＴ３からオーバーフローした洗浄水は第２のタンクＴ２に入り、第２のタンクＴ２をオーバーフローした洗浄水は第１のタンクＴ１に入る。また、各タンクＴ１〜Ｔ３の容積は、洗浄槽３の容積よりも大きく設定してある。
【００２３】
また、図２の配管図に示すように、給水源から新規の純水を給水したり、各タンクＴ１〜Ｔ３、洗浄槽３の給排水のために、ポンプＰ１，Ｐ２及び電磁弁Ｅ１〜Ｅ１０を含む給排水系統が設けられている。
【００２４】
前述のような洗浄槽３、第１のタンクＴ１、第２のタンクＴ２、第３のタンクＴ３、給排水ポンプＰ１、給水ポンプＰ２等を備えた洗浄装置において、図２に示すように、給水源１１からの新規の純水は、高グレード水Ｗｈとして、第３のタンクＴ３に供給された後、所定の回数、洗浄槽３内において被洗浄物である基板１の洗浄水として使用されて、第２のタンクＴ２に中グレード水Ｗｍとして移されて貯水され、同様に所定の回数、洗浄槽３内において基板１の洗浄水として使用された後、第１のタンクＴ１に低グレード水Ｗｅとして移されて貯水され、さらに所定の回数、洗浄槽３内において被洗浄物である基板１の洗浄水として使用され、最終的に汚れた極低グレード水Ｗｄとして洗浄装置の排水口２５から廃棄される。つまり、各タンクＴ１〜Ｔ３の水質グレードの違いは純水を繰り返し使用した結果汚れた度合いであり、各タンクＴ１〜Ｔ３に異なる水質グレードの洗浄水を独立して供給するものではない。
【００２５】
洗浄槽３内においては、図３に示すように、マガジンで保持された基板に対して、始めに第１のタンクＴ１から供給される低グレード水Ｗｅ、次に第２のタンクＴ２から供給される中グレード水Ｗｍ、最後に第３のタンクＴ３から供給される清澄な高グレード水Ｗｈが洗浄水として順次使用されて洗浄動作を行う。洗浄槽３は被洗浄物に合った洗浄効果向上のための方策、例えば被洗浄物へのシャワー吹きつけ、揺動、バブリング、超音波放射等の機能を具備する。
【００２６】
図２及び図３に示すように、洗浄の第１プロセスでは、第１のタンクＴ１に貯水された低グレード水Ｗｅが開状態の電磁弁Ｅ１、所定開き量の手動バルブ１３を経由した後、給水ポンプＰ２の働きにより、所定開き量の手動バルブ１４ａを経由して洗浄槽３底面の給水口３ａから洗浄槽３内に供給されると共に、所定開き量の手動バルブ１４ｂ，１４ｃを経由して洗浄槽３上方のシャワー給水手段３ｃから洗浄槽３内に供給される。洗浄槽３内においてはマガジン２に収納された複数枚の基板が例えばシャワージェット、バブル等の方式で洗浄される。
【００２７】
洗浄の第２プロセスでは、第２のタンクＴ２に貯水された中グレード水Ｗｍが開状態の電磁弁Ｅ３、手動バルブ１３を経由した後、給水ポンプＰ２の働きにより、手動バルブ１４ａを経由して洗浄槽３底面の給水口３ａから洗浄槽３内に供給されると共に、手動バルブ１４ｂ，１４ｃを経由して洗浄槽３上方のシャワー給水手段３ｃから洗浄槽３内に供給される。洗浄槽３内においてはマガジン２に収納された複数枚の基板が例えばシャワージェット、バブル等の方式で洗浄される。
【００２８】
洗浄の第３プロセスでは、第３のタンクＴ３に貯水された高グレード水Ｗｈが開状態の電磁弁Ｅ５、手動バルブ１３を経由した後、給水ポンプＰ２の働きにより、手動バルブ１４ａを経由して洗浄槽３底面の給水口３ａから洗浄槽３内に供給されると共に、手動バルブ１４ｂ，１４ｃを経由して洗浄槽３上方のシャワー給水手段３ｃから洗浄槽３内に供給される。洗浄槽３内においてはマガジン２に収納された複数枚の基板が例えばシャワージェット、バブル等の方式で洗浄される。
【００２９】
なお、各プロセスの実行に際しては、直前のプロセスの洗浄水を洗浄槽３から抜き、次のプロセスの洗浄水を供給するのであるが、洗浄槽に対する洗浄水の入れ替え方法は、以下の２通りある。
【００３０】
第１の入れ替え動作は、洗浄水の供給元のタンクに当該洗浄水を戻して洗浄槽３を空にした後、次のタンクから１ランクだけグレードの高い次の洗浄水を供給して行うものである。
【００３１】
具体的に言えば、図３の洗浄水入れ替えパターンにおけるマガジン＃１，＃２の洗浄の場合であり、第１プロセスで第１のタンクＴ１から洗浄槽３に供給した低グレード水Ｗｅ（Ａ）は、マガジン＃１，＃２の洗浄に使用された後で洗浄槽３底面の排水口３ｂ、所定開き量の手動バルブ１８、給排水ポンプＰ１、開状態の電磁弁Ｅ２の経路で元の第１のタンクＴ１に戻される。同様に、第２プロセスで第２のタンクＴ２から洗浄槽３に供給した中グレード水Ｗｍ（Ｂ）は、マガジン＃１，＃２の洗浄に使用された後で洗浄槽３底面の排水口３ｂ、所定開き量の手動バルブ１８、給排水ポンプＰ１、開状態の電磁弁Ｅ４の経路で元の第２のタンクＴ２に戻され、第３プロセスで第３のタンクＴ３から洗浄槽３に供給した高グレード水Ｗｈ（Ｃ）は、マガジン＃１，＃２の洗浄に使用された後で洗浄槽３底面の排水口３ｂ、所定開き量の手動バルブ１８、給排水ポンプＰ１、開状態の電磁弁Ｅ６の経路で元の第３のタンクＴ３に戻される。
【００３２】
前記第１の入れ替え動作を繰り返すと、各タンクの洗浄水の汚れが進むため、第１の入れ替え動作を１回又は複数回繰り返した後に、洗浄水について第２の入れ替え動作を行う。第２の入れ替え動作は、以下のステップを順次行うものである。
ａ．最もグレードの低い洗浄水を貯水したタンクから前記洗浄槽に洗浄水を供給して被洗浄物を洗浄した後、該洗浄水を外部に排水するステップ、
ｂ．次のタンクから１ランクだけグレードの高い次の洗浄水を前記洗浄槽に供給して洗浄した後、該洗浄水を供給元のタンクよりも１ランクだけグレードの低い洗浄水を貯水していたタンクに移し替えるステップ、（このステップはタンク数に応じて１回又は複数回繰り返して行う）
ｃ．最もグレードの高い洗浄水を貯水するタンクに対して新規洗浄水（Ｄ）の供給を行うステップ。
【００３３】
具体的に言えば、図３の洗浄水入れ替えパターンにおけるマガジン＃３の洗浄の場合であり、第１プロセスで第１のタンクＴ１から洗浄槽３に供給した低グレード水Ｗｅ（Ａ）は、マガジン＃３の洗浄に使用された後、汚れた極低グレード水Ｗｄとして洗浄槽３底面の排水口３ｂ、所定開き量の手動バルブ１８、給排水ポンプＰ１、開状態の電磁弁Ｅ７の経路で洗浄装置の排出口２５から廃棄される。また、第２プロセスで第２のタンクＴ２から洗浄槽３に供給した中グレード水Ｗｍ（Ｂ）は、マガジン＃３の洗浄に使用された後、洗浄槽３底面の排水口３ｂ、所定開き量の手動バルブ１８、給排水ポンプＰ１、開状態の電磁弁Ｅ２の経路で低グレード水Ｗｅとして第１のタンクＴ１に移し替えられて貯水されることになる。同様に、第３プロセスで第３のタンクＴ３から洗浄槽３に供給した高グレード水Ｗｈ（Ｃ）は、マガジン＃３の洗浄に使用された後、洗浄槽３底面の排水口３ｂ、所定開き量の手動バルブ１８、給排水ポンプＰ１、開状態の電磁弁Ｅ４の経路で中グレード水Ｗｍとして第２のタンクＴ２に移し替えられて貯水される。この結果、第３のタンクＴ３は空になるが、ここには、所定開き量の手動バルブ２２、開状態の電磁弁Ｅ１０、所定開き量の手動バルブ２４を経由して給水源１１から純水が高グレード水Ｗｈ（Ｄ）として供給（補給）される。
【００３４】
以後、マガジン＃１〜＃３の洗浄と同様にして、マガジン＃４〜＃６、マガジン＃７〜＃９、…の洗浄が行われる。なお、マガジンの洗浄槽３への投入、取り出し動作は、手動により行うことができる。
【００３５】
なお、図３の洗浄水入れ替えパターンでは、前記第１の入れ替え動作を２回行った後、前記第２の入れ替え動作を１回行うようにしているが、図示の入れ替えパターンに限定されず、第１の入れ替え動作を１回又は複数回行った後、第２の入れ替え動作を１回行うようにしてもよい。また、被洗浄物によっては第１の入れ替え動作を行わず、第２の入れ替え動作のみとする場合もあり得る。
【００３６】
この実施の形態によれば、次の通りの効果を得ることができる。
【００３７】
(1)  被洗浄物の洗浄で洗浄水が汚れる迄、タンク及び洗浄槽間において、洗浄水の繰り返し利用が可能となり、新規に補給する純水の消費量の節減化が可能である。
【００３８】
(2)  洗浄槽は１個であり、洗浄装置の小型化、施設空間の縮小化が可能であり、チェーンコンベアのような被洗浄物の搬送機構も不要なため、設備の簡素化、設備費用の低減が可能である。
【００３９】
なお、上記実施の形態では、給水源から新規に補給する洗浄水は純水であるとして説明したが、被洗浄物に応じて、水道水、工業用水を給水源から補給する場合もある。
【００４０】
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の洗浄方法及び装置は、単一の洗浄槽に順次水質グレードを高めた洗浄水を供給し、被洗浄物を洗浄するものであり、洗浄水をタンクに貯めて繰り返し利用することで、水資源を節約でき、ハイブリッド基板を始めとした電子部品の集合基板等の製造過程における洗浄に好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る洗浄方法及び装置の実施の形態であって、概略構成を示す斜視図である。
【図２】実施の形態における給排水系統の配管図である。
【図３】実施の形態において、洗浄槽及びタンクにおける洗浄水の入れ替えパターン図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  基板  
２  マガジン
３  洗浄槽
３ａ  給水口
３ｂ  排水口
１１  給水源  
２５  排水口
Ｅ１〜Ｅ１０  電磁弁
Ｈ１  給水パイプ
Ｈ２  排水パイプ
Ｔ１  第１のタンク
Ｔ２  第２のタンク
Ｔ３  第３のタンク
Ｐ１，Ｐ２  ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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